第一部分 課程性質(zhì)與目標

一、課程性質(zhì)與特點

本課程是船舶設(shè)計原理的基礎(chǔ)，是船舶設(shè)計與制造、船舶技術(shù)管理人員必須掌握的專業(yè)知識，是高等教育自學考試船舶設(shè)計與制造專業(yè)的一門重要專業(yè)課。

二、課程目標與基本要求

課程目標：學生通過本課程的學習，掌握船舶阻力和船舶推進的基本理論和原理，并運用于船舶設(shè)計與制造中。

課程基本要求：

1.掌握船舶阻力基本知識。

2.掌握船模阻力試驗方法、傅汝德?lián)Q算法和三因次換算法。

3.掌握船型對阻力的影響。

4.掌握船舶推進的基本概念。

5.掌握螺旋槳作用的基礎(chǔ)理論。

6.掌握敞水試驗的概念、螺旋槳敞水性征曲線及其特點。

7.掌握運用螺旋槳系列試驗圖譜進行設(shè)計與計算的方法。

8.掌握聯(lián)動平衡的概念，主機負荷過重及過輕的原因及處理方法，拖船螺旋槳設(shè)計及有效推力計算。

三、與本專業(yè)其他課程的關(guān)系

本課程是船舶與海洋工程專業(yè)的一門專業(yè)課，應(yīng)在修完本專業(yè)的基礎(chǔ)課和專業(yè)基本課后進行學習。

先修課程：流體力學，船舶靜力學

后續(xù)課程：船舶設(shè)計原理

第二部分 考核內(nèi)容與考核目標

船舶阻力部分

第1章 總論

一、學習目的與要求

通過對本章的學習，掌握快速性的基本概念；阻力的成因及分類；雷諾相似定理、傅汝德定律和全相似定律等；了解船舶阻力研究的基本方法。

二、考核知識點與考核目標

阻力成分的分類（一般）識記：各種阻力成分的成因及基本概念

相似條件（次重點）識記：各相似條件的基本概念

理解：傅汝德相似條件、雷諾相似條件、比較律、全相似的基本理論

阻力系數(shù)（重點）理解：各阻力系數(shù)的定義及應(yīng)用

第2章 粘性阻力

一、學習目的與要求

通過對本章的學習，掌握粘性阻力的基本概念；掌握摩擦阻力及粘壓阻力的成因、特性、計算方法等；掌握船體摩擦阻力的成因、特性、計算方法；減阻措施，粗糙度的影響等。

二、考核知識點與考核目標

（一）平板摩擦阻力公式（重點）

識記：相當平板的概念

理解：平板摩擦阻力公式的表達式

應(yīng)用：平板摩擦阻力公式的應(yīng)用

（二） 平板摩擦阻力系數(shù)（次重點）

理解：船體曲度對阻力的影響

應(yīng)用：減小摩擦阻力的措施

（三） 粗糙度影響（次重點）

識記：船體表面粗糙的分類

理解：粗糙度影響的概念

應(yīng)用：表面粗糙度補貼系數(shù)

（四） 粘壓阻力（次重點）

識記：粘壓阻力的成因

理解：影響粘性阻力的因素

應(yīng)用：減小粘壓阻力的措施

第3章 興波阻力

一、學習目的與要求

通過對本章的學習，掌握船體興波阻力的成因、特性；興波干擾的預測及減阻措施。

二、考核知識點與考核目標

（一）船行波的形成（次重點）

識記：船行波的概念

理解：船行波形成的原因、船行波的組成和特征

（二） 船的首尾波系及其干擾（重點）

識記：船行波的主要特征

理解：首尾橫波干擾，有利干擾、不利干擾的基本概念

應(yīng)用：影響首尾橫波干擾結(jié)果的因素

（三）興波阻力特征（重點）

識記：波浪參數(shù)的基本概念

理解：興波阻力與波浪參數(shù)的關(guān)系

（四）減小興波阻力的方法（重點）

理解：減小常規(guī)船舶興波阻力的方法

應(yīng)用：減小興波阻力的具體措施

（五）破波阻力（一般）

識記：破波阻力的概念

理解：破波阻力的成因

（六）興波阻力與船型關(guān)系（一般）

理解：p理論預測興波干擾

第4章 附加阻力

一、學習目的與要求

通過對本章的學習，掌握附體阻力的基本概念及其計算方法，洶濤阻力、失速及功率儲備的概念。

二、考核知識點與考核目標

（一） 附體阻力（次重點）

識記：附體阻力的基本概念

應(yīng)用：確定附體阻力的方法

（二）空氣阻力（次重點）

識記：空氣阻力的基本概念

應(yīng)用：確定空氣阻力的方法

（三） 波浪中的阻力增值（重點）

識記：失速、儲備功率的基本概念

應(yīng)用：影響波浪中阻力增值的因素

第5章 船模阻力試驗

一、學習目的與要求

通過對本章的學習，了解船模阻力試驗的方法；傅汝德?lián)Q算方法及三因次換算方法等。

二、考核知識點與考核目標

（一） 船模和實船的阻力換算（重點）

識記：形狀因子的基本概念

理解：傅汝德?lián)Q算方法及三因次換算方法的基本思想，兩者的合理性及差異

應(yīng)用：傅汝德?lián)Q算方法及三因次換算方法的阻力換算關(guān)系

（二） 船模阻力試驗的目的（一般）

識記：船模阻力試驗的目的

理解：船模阻力試驗的依據(jù)

第6章 船型對阻力的影響

一、學習目的與要求

通過對本章的學習，掌握主尺度、船型參數(shù)及橫截面積曲線等對阻力影響的基本結(jié)論。

二、考核知識點與考核目標

（一） 船型主尺度的影響（重點）

識記：高速船的船型特點

理解：船長、排水量長度系數(shù)對阻力的影響，寬度吃水比的影響

（二） 主要船型系數(shù)的影響（重點）

識記：低速船的船型特點

理解：棱形系數(shù)的影響，中橫剖面系數(shù)的影響，方形系數(shù)的影響

（三）橫剖面面積曲線形狀的影響（重點）

理解：浮心縱向位置的影響，平行中體長度和位置的影響

應(yīng)用：橫剖面面積曲線兩端形狀的影響

首尾端形狀的影響（次重點）識記：首、尾柱形狀，球鼻船首的形式，球鼻首的減阻機理

理解：橫剖面形狀對阻力影響及選擇，采用方尾的優(yōu)點

（五）船型對阻力影響的基本概念（次重點）

識記：優(yōu)良船型的含義

理解：船舶分類及其主要阻力成分

應(yīng)用：影響阻力的船型參數(shù)

（六）滿載水線形狀的影響（一般）

識記：表征滿載水線形狀的主要因素，滿載水線首尾端的形狀

第7章 阻力的近似估算方法

一、學習目的與要求

通過本章的學習，要求學生掌握近似計算的概念及方法；愛爾法、海軍系數(shù)法等。

二、考核知識點與考核目標

（一）根據(jù)經(jīng)驗公式估算（次重點）

理解：愛爾法的基本思想

應(yīng)用：愛爾法的計算方法

（二）根據(jù)母型船數(shù)據(jù)估算（重點）

識記：海軍系數(shù)法的基本假定

應(yīng)用：海軍系數(shù)法的應(yīng)用

（三）根據(jù)船模系列試驗資料估算阻力（一般）

識記：近似估算阻力的基本概念和方法

第8章 船在限制航道中的阻力

一、學習目的與要求

通過學習，掌握淺水阻力的特點及計算方法。

二、考核知識點與考核目標

（一）淺水對阻力的影響（重點）

識記：淺水對阻力影響的原因，回流速度的概念，淺水阻塞效應(yīng)的概念

理解：淺水對流場及粘性阻力的影響，淺水對興波及興波阻力的影響

應(yīng)用：淺水阻力曲線的特點

（二）確定淺水阻力的方法（了解）

理解：許立汀中間速度法的基本思想

應(yīng)用：應(yīng)用許立汀中間速度法確定淺水阻力

船舶推進部分

第1章 概述

一、學習目的與要求

通過對本章的學習，掌握船舶推進發(fā)展的歷史；推進器的種類；傳送效率及推進效率。

二、考核知識點與考核目標

（一）馬力及效率（一般）

識記：有效馬力、傳送效率及推進效率的概念及含義

（二）推進器的類型（次重點）

理解：推進器的類型

第2章 螺旋槳的幾何特性

一、學習目的與要求

通過對本章的學習，掌握螺旋槳的外形名稱及定義；螺旋面及螺旋線的構(gòu)成及特征；螺旋槳的幾何性征。

二、考核知識點與考核目標

（一）螺旋槳的外形和名稱（次重點）

識記：螺旋槳構(gòu)成的各名稱，盤面積的表達

（二）螺旋槳的幾何特性（重點）

識記：螺距比、盤面比的定義

理解：槳葉切面形狀，葉面參考線，縱斜，盤面比

（三）螺旋面及螺旋線（一般）

識記：螺距、螺旋線的基本概念

第3章 螺旋槳基礎(chǔ)理論

一、學習目的與要求

通過對本章的學習，掌握理想推進器的概念及效率表達式，能用效率表達式分析提高螺旋槳效率的基本方法。

二、考核知識點與考核目標

（一）理想推進器理論（次重點）

識記：理想推進器、軸向誘導速度的基本概念

理解：理想推進器的效率表達式

應(yīng)用：提高螺旋槳效率的方法

（二）理想螺旋槳理論（次重點）

理解：誘導速度的正交性，理想螺旋槳的效率

應(yīng)用：理想螺旋槳的效率表達式

（三）作用在槳葉上的力和力矩（重點）

理解：葉元體的結(jié)構(gòu)效率的定義及成因

應(yīng)用：速度多角形的繪制

（四）螺旋槳的水動力性能（重點）

識記：進程、滑脫比、進速系數(shù)的定義，實效螺距、無轉(zhuǎn)矩螺距的概念；螺旋槳的水動力性能及敞水性征曲線的概念。

理解：進速系數(shù)的變化對螺旋槳性能的影響

應(yīng)用：提高槳效率的主要途徑和措施

第4章 螺旋槳模型的敞水試驗

一、學習目的與要求

通過對本章的學習，掌握敞水試驗的概念；螺旋槳敞水性征曲線的特點。

二、考核知識點與考核目標

（一）敞水試驗方法及測量數(shù)據(jù)的表達（一般）

識記：螺旋槳水動力性能的表達

（二）螺旋槳模型系列試驗及性征曲線組（重點）

識記：螺旋槳系列的概念

（三）臨界雷諾和尺度效應(yīng)（一般）

理解：臨界雷諾數(shù)的概念

應(yīng)用：螺旋槳的雷諾數(shù)的表達，螺旋槳臨界雷諾數(shù)的取值，螺旋槳模型試驗結(jié)果的尺度修正方法

（四）螺旋槳的相似定理（一般）

識記：槳軸沉沒深度的概念，尺度效應(yīng)的概念

第5章 螺旋槳與船體間的相互作用

一、學習目的與要求

通過對本章的學習，掌握伴流、推力減額的概念、組成及表達方法；推進效率的各種成分，以及提高推進效率的措施。

二、考核知識點與考核目標

（一）伴流（次重點）

識記：伴流的概念，標稱伴流、實效伴流的概念

理解：產(chǎn)生伴流的原因

應(yīng)用：測量實效伴流的方法

（二）推力減額（重點）

識記：阻力增額、推力減額的概念

理解：影響推力減額分數(shù)的因素

（三）推進系數(shù)及推進效率的各種成分（重點）

識記：功率傳遞及各推進效率成分的概念

理解：各種效率成分與馬力關(guān)系的示意圖

應(yīng)用：提高推進效率的措施

第6章 螺旋槳的空泡現(xiàn)象

一、學習目的與要求

通過對本章的學習，要求學生掌握空泡現(xiàn)象成因、條件、影響因素、危害；避免和延緩空泡產(chǎn)生的措施；空泡校核。

二、考核知識點與考核目標

（一）槳葉表面產(chǎn)生空泡的原因（次重點）

識記：減壓系數(shù)、空泡數(shù)的定義

理解：產(chǎn)生空泡的條件

應(yīng)用：影響減壓系數(shù)、空泡數(shù)的因素

（二）螺旋槳的空泡現(xiàn)象，空泡對螺旋槳性能的影響（重點）

理解：空泡第一階段、第二階段的特征，對葉切面的影響

（三）空泡校驗（次重點）

理解：柏利爾限界線的概念

應(yīng)用：柏利爾限界線的應(yīng)用，空泡校核的方法

（四）葉切面的空泡現(xiàn)象，空泡對葉切面性能的影響（次重點）

理解：泡狀空泡、片狀空泡易產(chǎn)生的位置

應(yīng)用：延緩螺旋槳空泡發(fā)生的措施

第7章 螺旋槳的強度計算

一、學習目的與要求

通過對本章的學習，掌握規(guī)范校核法；槳葉厚度的徑向分布；螺距修正。

二、考核知識點與考核目標

（一）規(guī)范校核法（重點）

應(yīng)用：螺旋槳槳葉厚度的確定

（二）槳葉厚度的徑向分布（次重點）

應(yīng)用：槳葉葉稍厚度的確定，槳葉厚度的徑向分布形式及確定

（三）螺距修正（次重點）

理解：螺距修正的原則

應(yīng)用：螺距修正的具體方法

（四）重量及慣性矩的計算（一般）

應(yīng)用：重量及慣性矩的計算的具體方法

第8章 螺旋槳的圖譜設(shè)計

一、學習目的與要求

通過對本章的學習，了解設(shè)計圖譜的構(gòu)成原理，系統(tǒng)掌握一般運輸船舶與拖船的螺旋槳設(shè)計問題及有關(guān)計算。

二、考核知識點與考核目標

（一）B-d型設(shè)計圖譜及其應(yīng)用（重點）

理解：螺旋槳設(shè)計的基本思想，設(shè)計問題的種類

應(yīng)用：馬力系數(shù)、直徑系數(shù)、最佳效率線的概念及應(yīng)用，B-d型設(shè)計圖譜的構(gòu)成原理及設(shè)計思路分析

（二）設(shè)計螺旋槳時應(yīng)考慮的若干問題（次重點）

理解： 螺旋槳設(shè)計中螺旋槳數(shù)目、螺旋槳葉數(shù)的選擇，螺旋槳直徑的確定，螺旋槳轉(zhuǎn)速的選擇

（三）船體-螺旋槳-主機之間的匹配問題（次重點）

理解：船舶作等速直線航行時，主機與螺旋槳、船體與螺旋槳之間的關(guān)系

應(yīng)用：；船體、螺旋槳、主機的特征曲線，主機負荷過重及過輕的原因及處理方法

（四）圖譜螺旋槳設(shè)計舉例（次重點）

理解：螺旋槳設(shè)計綜合舉例

第三部分 有關(guān)說明與實施要求

一、考核的能力層次表述

本大綱在考核目標中，按照“識記”“理解”“應(yīng)用”三個能力層次規(guī)定其應(yīng)達到的能力層次要求。各能力層次要求為遞進等級關(guān)系，后者必須建立在前者的基礎(chǔ)上，其含義是：

識記：要求考生能夠?qū)Υ缶V中的知識點，如定義、公式、定理、性質(zhì)、法則等有清晰準確的認識和表述，并能做出正確的判斷與選擇。

理解：在識記的基礎(chǔ)上，要求考生能夠?qū)Υ缶V中的概念、定理、公式、法則等有一定的理解，清楚它與有關(guān)知識點的聯(lián)系與區(qū)別，并能做出正確的表述和解釋。

應(yīng)用：要求考生對大綱中的概念、定理、公式、法則等熟悉和理解的基礎(chǔ)上，能解決簡單的計算、證明或應(yīng)用問題，也可運用多個知識點，分析、計算或推導解決稍復雜的一些問題。

二、教材

指定教材：《船舶原理（上、下冊）》 盛振邦，劉應(yīng)中 主編，上海交通大學出版社，2003、2004

三、自學方法指導

1.在開始閱讀指定教材某一章之前，先翻閱大綱中有關(guān)這一章的考核知識點及對知識點的能力層次要求和考核目標，以便在閱讀教材時做到心中有數(shù)，有的放矢。

2.閱讀教材時，要逐段細讀，逐句推敲，集中精力，吃透每一個知識點，對基本概念必須深刻理解，對基本理論必須徹底弄清，對基本方法必須牢固掌握。

3.在自學過程中，既要思考問題，也要做好閱讀筆記，把教材中的基本概念、原理、方法等加以整理，這可從中加深對問題的認知、理解和記憶，以利于突出重點，并涵蓋整個內(nèi)容，可以不斷提高自學能力。

4.完成書后作業(yè)和適當?shù)妮o導練習是理解、消化和鞏固所學知識，培養(yǎng)分析問題、解決問題及提高能力的重要環(huán)節(jié)，在做練習之前，應(yīng)認真閱讀教材，按考核目標所要求的不同層次，掌握教材內(nèi)容，在練習過程中對所學知識進行合理的回顧與發(fā)揮，注重理論聯(lián)系實際和具體問題具體分析，解題時應(yīng)注意培養(yǎng)邏輯性，針對問題圍繞相關(guān)知識點進行層次（步驟）分明的論述或推導，明確各層次（步驟）間的邏輯關(guān)系。

四、對社會助學的要求

1.應(yīng)熟知考試大綱對課程提出的總要求和各章的知識點。

2.應(yīng)掌握各知識點要求達到的能力層次，并深刻理解對各知識點的考核目標。

3.輔導時，應(yīng)以考試大綱為依據(jù)，指定的教材為基礎(chǔ)，不要隨意增刪內(nèi)容，以免與大綱脫節(jié)。

4.輔導時，應(yīng)對學習方法進行指導，宜提倡"認真閱讀教材，刻苦鉆研教材，主動爭取幫助，依靠自己學通"的方法。

5.輔導時，要注意突出重點，對考生提出的問題，不要有問即答，要積極啟發(fā)引導。

6.注意對應(yīng)考者能力的培養(yǎng)，特別是自學能力的培養(yǎng)，要引導考生逐步學會獨立學習，在自學過程中善于提出問題，分析問題，做出判斷，解決問題。

7.要使考生了解試題的難易與能力層次高低兩者不完全是一回事，在各個能力層次中會存在著不同難度的試題。

8.助學學時：本課程共5學分，建議總課時90學時，其中助學課時分配如下：

五、關(guān)于命題考試的若干規(guī)定

1.本大綱各章所提到的內(nèi)容和考核目標都是考試內(nèi)容。試題覆蓋到章，適當突出重點。

2.試卷中對不同能力層次的試題比例大致是：“識記”為 30%, “理解”為40％，“應(yīng)用”為 30％。

3.試題難易程度應(yīng)合理：易、較易、較難、難比例為3：3：3：1。

4.每份試卷中，各類考核點所占比例約為：重點占65%，次重點占25%，一般占10%。

5.試題類型一般分為：選擇題，判斷題，填空題，名詞解釋，簡答題和綜合應(yīng)用題等。

6.考試采用閉卷筆試，考試時間為150分鐘，采用百分制評分，60分合格。

六、題型示例

（一）選擇題

1.球鼻艏的作用是（  ）。

a.高速船減小其興波阻力，低速船減小其舭渦阻力；

b.就是為了減少興波阻力；

c.就是為了減少粘壓阻力；

d.防止首部撞擊所設(shè)。

（二）判斷題

1.一般認為通過改變船體型線的辦法來減少摩擦阻力，其效果是不大的。（ ）

（三）填空題

1.船舶阻力中的（）阻力與興波阻力均屬于壓阻力。